Home Server 구축기

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Introduction

이 영상을 보며 뽐뿌가 온 나머지,,, 홈 서버로 사용하기 위해 아래와 같은 스펙으로 주문했다!!!

Type Link Price
Case ASRock DeskMini X300 120W 215,000원
CPU AMD Ryzen 5 5600G + Thermal grease 166,500원
Fan Noctua NH-L9a-AM4 75,990원
RAM SAMSUNG Notebook DDR4 16GB PC4-25600 $\times$ 2 77,860원
SSD SK Hynix GOLD P31 NVMe SSD M.2 NVMe 1TB 87,500원

총 622,850원으로 구성할 수 있었다.

조립기

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먼저 본체 후면에 존재하는 4개의 나사를 풀어 위 사진과 같이 메인보드를 꺼낸다.

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CPU를 방향에 맞게 조립한다.

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RAM, SSD를 조립하고 쿨러를 장착하기 전에 thermal grease를 도포한다.
마지막으로 팬을 장착하면!

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완성이다.

구축기

Ubuntu Setup

여기에서 다운로드 받은 이미지를 rufus로 아래와 같이 booting USB를 만들면 된다.

Ubuntu

그리고 USB를 연결하고 부팅한 뒤 기본 설정을 진행하는데, 아래와 같이 OpenSSH 패키지를 함께 설치한다.

SSH

이후 추가적인 설정을 마치고 재부팅하면 모든 설치가 완료된다.
혹시 조립이 잘못됐는지 확인하기 위해 df -h와 htop을 실행하여 확인해본다.

df_htop

SSD, CPU, RAM 모두 잘 장착됐다!는 SSD 파티션이 놀고있다.
아래와 같이 놀고있는 파티션을 확장해준다.

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$ df -hT
Filesystem                        Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                             tmpfs  2.8G  1.4M  2.8G   1% /run
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv ext4    98G   12G   82G  13% /
tmpfs                             tmpfs   14G     0   14G   0% /dev/shm
tmpfs                             tmpfs  5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/nvme0n1p2                    ext4   2.0G  131M  1.7G   8% /boot
/dev/nvme0n1p1                    vfat   1.1G  6.1M  1.1G   1% /boot/efi
tmpfs                             tmpfs  2.8G  4.0K  2.8G   1% /run/user/1000
$ lsblk
NAME                      MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
loop0                       7:0    0  63.3M  1 loop /snap/core20/1822
loop1                       7:1    0  63.4M  1 loop /snap/core20/1974
loop2                       7:2    0 111.9M  1 loop /snap/lxd/24322
loop3                       7:3    0  49.8M  1 loop /snap/snapd/18357
loop4                       7:4    0  53.3M  1 loop /snap/snapd/19457
nvme0n1                   259:0    0 931.5G  0 disk 
├─nvme0n1p1               259:1    0     1G  0 part /boot/efi
├─nvme0n1p2               259:2    0     2G  0 part /boot
└─nvme0n1p3               259:3    0 928.5G  0 part 
  └─ubuntu--vg-ubuntu--lv 253:0    0   100G  0 lvm  /
$ sudo lvscan
  ACTIVE            '/dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv' [100.00 GiB] inherit
$ sudo lvextend -l +100%FREE -n /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
$ lsblk
NAME                      MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
loop0                       7:0    0  63.3M  1 loop /snap/core20/1822
loop1                       7:1    0  63.4M  1 loop /snap/core20/1974
loop2                       7:2    0 111.9M  1 loop /snap/lxd/24322
loop3                       7:3    0  49.8M  1 loop /snap/snapd/18357
loop4                       7:4    0  53.3M  1 loop /snap/snapd/19457
nvme0n1                   259:0    0 931.5G  0 disk 
├─nvme0n1p1               259:1    0     1G  0 part /boot/efi
├─nvme0n1p2               259:2    0     2G  0 part /boot
└─nvme0n1p3               259:3    0 928.5G  0 part 
  └─ubuntu--vg-ubuntu--lv 253:0    0 928.5G  0 lvm  /
$ sudo resize2fs /dev/ubuntu-vg/ubuntu-lv
$ df -hT
Filesystem                        Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                             tmpfs  2.8G  1.4M  2.8G   1% /run
/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv ext4   914G   12G  864G   2% /
tmpfs                             tmpfs   14G     0   14G   0% /dev/shm
tmpfs                             tmpfs  5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/nvme0n1p2                    ext4   2.0G  131M  1.7G   8% /boot
/dev/nvme0n1p1                    vfat   1.1G  6.1M  1.1G   1% /boot/efi
tmpfs                             tmpfs  2.8G  4.0K  2.8G   1% /run/user/1000
$ sh sh/storage.sh 
전체 용량:      935.367 GB
사용 용량:      11.3012 GB
남은 용량:      885.777 GB
1.20820589851244350758 %

마지막에 사용된 storage.sh는 아래와 같다.

sh/storage.sh
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df -P | grep -v ^Filesystem | awk '{sum += $2} END { print "전체 용량:\t" sum/1024/1024 " GB" }'
df -P | grep -v ^Filesystem | awk '{sum += $3} END { print "사용 용량:\t" sum/1024/1024 " GB" }'
df -P | grep -v ^Filesystem | awk '{sum += $4} END { print "남은 용량:\t" sum/1024/1024 " GB" }'

DISK_TOTAL=`df -P | grep -v ^Filesystem | awk '{sum += $2} END { print sum; }'`
DISK_USED=`df -P | grep -v ^Filesystem | awk '{sum += $3} END { print sum; }'`
DISK_PER=`echo "100*$DISK_USED/$DISK_TOTAL" | bc -l`
echo "$DISK_PER %"

로그를 확인할 때 헷갈릴 수 있으니 아래와 같이 서버의 시간을 변경한다.

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$ sudo timedatectl set-timezone Asia/Seoul
$ timedatectl

업데이트를 하고 재부팅을 한번 해준다.

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$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
$ sudo reboot

SSH Setup

외부에서 사용할 수 있게 port forwarding을 할 예정인데, 혹시 모를 의문의 중국 해커를 위해 방화벽을 세워보자!
그 전에 SSH의 port를 변경한다.

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$ sudo vi /etc/ssh/sshd_config
...
Include /etc/ssh/sshd_config.d/*.conf

Port ${SSH_Port}
...

이렇게 파일을 변경하고 service ssh restart를 실행하면 적용된다.

UFW (Uncomplicated Firewall)

UFW: 리눅스 시스템에서 간단하게 방화벽을 설정하고 관리할 수 있는 도구

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$ sudo apt-get install ufw
$ sudo ufw status verbose            # UFW 상태 확인
Status: inactive                     # 아직 실행을 하지 않아 비활성화 상태
$ sudo ufw default deny incoming
Default incoming policy changed to 'deny'
(be sure to update your rules accordingly)
$ sudo ufw default allow outgoing
Default outgoing policy changed to 'allow'
(be sure to update your rules accordingly)
$ sudo ufw allow ${SSH_Port}         # SSH
Rules updated
Rules updated (v6)
$ sudo ufw allow from ${Client_IP}   # Client
Rules updated
$ sudo ufw enable
Command may disrupt existing ssh connections. Proceed with operation (y|n)? y
Firewall is active and enabled on system startup
$ sudo ufw status verbose
Status: active
Logging: on (low)
Default: deny (incoming), allow (outgoing), disabled (routed)
New profiles: skip

To                         Action      From
--                         ------      ----
${SSH_Port}                ALLOW IN    Anywhere                  
Anywhere                   ALLOW IN    ${Client_IP}              
${SSH_Port} (v6)           ALLOW IN    Anywhere (v6)
Command Mean
sudo ufw enable UFW 활성화 및 부팅 시 자동 시작 설정
sudo ufw disable UFW 비활성화
sudo ufw status 현재 방화벽 상태 표시
sudo ufw allow 특정 포트나 서비스 허용
sudo ufw deny 특정 포트나 서비스 차단
sudo ufw delete 규칙 삭제
sudo ufw reset 방화벽 설정 초기화
sudo ufw reload 설정 재로드
sudo ufw default 기본 정책 설정
sudo ufw logging 로그 기록 설정
sudo ufw app list 사용 가능한 응용 프로그램 리스트 표시
sudo ufw app allow 특정 응용 프로그램 허용
sudo ufw app deny 특정 응용 프로그램 차단
sudo ufw limit 연결 제한 설정 (예: sudo ufw limit ssh/tcp)

Fail2Ban

Fail2Ban: 불법적인 로그인 시도와 같은 악의적인 행위로부터 시스템을 보호하기 위해 사용되는 오픈 소스 소프트웨어로 주로 리눅스와 유닉스 시스템에서 사용되며, 불법적인 활동을 탐지하고 이를 차단하여 시스템의 보안 강화

  • 로그 모니터링
    • 로그 파일을 모니터링하여 시스템에 대한 악성 행위 감지
    • SSH 로그인 시도 실패, 웹 서버의 404 에러 등 모니터링
  • 악의적 행위 탐지
    • 설정된 규칙에 따라서 로그 파일을 분석하여 여러 악의적 행위 식별
    • 로그인 실패, 대량의 접속 시도, 금지된 페이지 액세스 등
  • 임시 차단
    • 악성 행위를 감지 시 해당 IP 주소 일시적 차단
  • 다양한 서비스 지원
    • 서비스별로 설정 파일을 통해 각각의 동작 조정
    • SSH, Apache, Nginx 등 여러 서비스 보호 가능
  • 유연한 설정
    • 설정 파일을 사용하여 규칙, 차단 시간, 차단 임계치 등 조정
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$ sudo apt-get install fail2ban
$ sudo service fail2ban status
○ fail2ban.service - Fail2Ban Service
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/fail2ban.service; disabled; vendor preset: enabled)
     Active: inactive (dead)
       Docs: man:fail2ban(1)
$ sudo systemctl enable fail2ban
$ sudo systemctl start fail2ban
$ sudo service fail2ban status
● fail2ban.service - Fail2Ban Service
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/fail2ban.service; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: active (running) since Sat 2023-08-05 19:26:30 KST; 19s ago
       Docs: man:fail2ban(1)
   Main PID: 1343 (fail2ban-server)
      Tasks: 5 (limit: 33386)
     Memory: 15.4M
        CPU: 96ms
     CGroup: /system.slice/fail2ban.service
             └─1343 /usr/bin/python3 /usr/bin/fail2ban-server -xf start

Aug 05 19:26:30 0hz systemd[1]: Started Fail2Ban Service.
Aug 05 19:26:30 0hz fail2ban-server[1343]: Server ready

설정을 변경하려면 아래와 같이 진행한다. (여기 참고!)
cat /etc/fail2ban/jail.conf을 통해 설정에 대한 설명을 확인할 수 있다.

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$ sudo vi /etc/fail2ban/jail.local
$ service fail2ban restart
  • sudo fail2ban-client status sshd: 감옥 간 IP 목록 확인
  • sudo fail2ban-client set sshd unbanip ${IP}: 특정 IP 석방
  • sudo fail2ban-client set sshd banip ${IP}: 특정 IP 다시 감옥 보내기

Google OTP

이렇게까지 해야하나 싶지만 어떤 분은 Amazon EC2를 털려 220만원을 냈다고 한다… (무서워용 ~)

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$ sudo apt-get install libpam-google-authenticator
$ google-authenticator

위 명령어들을 실행하면 QR 코드가 반겨준다.
이걸 Google Autheticator에 등록하면 된다.
또한 서버에 SSH에 Google OTP를 추가하기 위해 아래 추가 및 변경을 진행한다.

/etc/pam.d/sshd
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...
auth required pam_google_authenticator.so
/etc/ssh/sshd_config
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...
ChallengeResponseAuthentication yes     # Ubuntu 20.04 LTS
KbdInteractiveAuthentication yes        # Ubuntu 22.04 LTS
...

sudo service sshd restart 수행 후 아래와 같이 사용자의 비밀번호와 OTP의 인증번호를 요구하는 것을 확인할 수 있다.

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$ ssh ${User_Name}@${Server_IP} -p ${Port}
(${User_Name}@${Server_IP}) Password: 
(${User_Name}@${Server_IP}) Verification code:

보안은 이제 그만.

Client

서버에 접속할 개인 환경에서 cat ~/.ssh/id_rsa.pub를 실행 후 출력된 공개키를 서버의 ~/.ssh/authorized_keys에 등록하고, ~/.ssh/config에 아래와 같이 파일을 변경하면 비밀번호와 OTP 없이 바로 접속할 수 있다.

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Host ${Host_Name}
    HostName ${IP_or_DDNS}
    User ${User_Name}
    Port ${SSH_Port_Num}
    IdentityFile ~/.ssh/id_rsa
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$ ssh ${Host_Name}

ZSH

SSH로 접속하고 계속 코딩하고 싶게 만들어줄 테마를 설치하기 위해 아래 명령어들을 실행한다.

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$ sudo apt install zsh
$ chsh -s $(which zsh)
# 재접속!
This is the Z Shell configuration function for new users,
zsh-newuser-install.
You are seeing this message because you have no zsh startup files
(the files .zshenv, .zprofile, .zshrc, .zlogin in the directory
~).  This function can help you with a few settings that should
make your use of the shell easier.

You can:

(q)  Quit and do nothing.  The function will be run again next time.

(0)  Exit, creating the file ~/.zshrc containing just a comment.
     That will prevent this function being run again.

(1)  Continue to the main menu.

(2)  Populate your ~/.zshrc with the configuration recommended
     by the system administrator and exit (you will need to edit
     the file by hand, if so desired).

--- Type one of the keys in parentheses --- 2
/home/zerohertz/.zshrc:15: scalar parameter HISTFILE created globally in function zsh-newuser-install
(eval):1: scalar parameter LS_COLORS created globally in function zsh-newuser-install
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$ sh -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/ohmyzsh/ohmyzsh/master/tools/install.sh)"
$ git clone https://github.com/zsh-users/zsh-syntax-highlighting.git ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-syntax-highlighting
$ git clone https://github.com/zsh-users/zsh-autosuggestions ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-autosuggestions
$ git clone --depth=1 https://github.com/romkatv/powerlevel10k.git ${ZSH_CUSTOM:-$HOME/.oh-my-zsh/custom}/themes/powerlevel10k
~/.zshrc
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...
ZSH_THEME="powerlevel10k/powerlevel10k"
...
plugins=(
    git
    docker
    zsh-syntax-highlighting
    zsh-autosuggestions
)
...
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$ source ~/.zshrc

이후에 아래와 같이 설정 선택을 마치면 아래와 같이 바뀐 테마를 확인할 수 있다.

10k

zsh

다시 설정을 원할 경우 p10k configure를 실행하면 된다.
또한 Visual Studio Code에서 사용할 때 색을 변경하려면 아래와 같이 settings.json을 변경하면 된다.

settings.json
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{
    ...
    "workbench.colorCustomizations": {
        "terminal.background":"#000000",
        "terminal.foreground":"#FFFFFF",
        "terminalCursor.background":"#FFFFFF",
        "terminalCursor.foreground":"#FFFFFF",
        "terminal.ansiBlack":"#000000",
        "terminal.ansiBlue":"#800A0A",
        "terminal.ansiBrightBlue":"#00FFFF",
        "terminal.ansiBrightCyan":"#0000FF",
        "terminal.ansiBrightGreen":"#00FF00",
        "terminal.ansiBrightMagenta":"#FF00F0",
        "terminal.ansiBrightRed":"#FF0000",
        "terminal.ansiBrightWhite":"#F7F7F7",
        "terminal.ansiBrightYellow":"#FFFF00",
        "terminal.ansiCyan":"#00FFFF",
        "terminal.ansiGreen":"#00FF00",
        "terminal.ansiMagenta":"#FF00F0",
        "terminal.ansiRed":"#FF0000",
        "terminal.ansiWhite":"#FFFFFF",
        "terminal.ansiYellow":"#FFFF00",
    ...
    },
    ...
}

Etc.

  1. journalctl -f: 서버의 SSH 로그인 로그를 확인
  2. speedtest-cli: 서버의 인터넷 속도 측정

Hardware Info

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$ sudo apt-get install lshw
$ sudo lshw -html > hardware.html

위 명령어들로 생성한 hardware.html을 web browser로 출력하면 서버의 hardware 정보들을 확인할 수 있다.
이 외에도 아래 명령어들로 개별적인 hardware의 정보를 파악할 수 있다.

  • lscpu: CPU 정보
  • lsblk: Hard drive 및 partition 정보
  • lspci: PCI bus에 연결된 장치 정보
  • lsusb: USB bus에 연결된 장치 정보
  • free -h: System의 memory 사용 및 여유 공간 정보

Hardware Monitoring

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$ sudo apt install lm-sensors
$ sudo sensors-detect
$ sensors
nct6793-isa-0290
Adapter: ISA adapter
in0:                   264.00 mV (min =  +0.00 V, max =  +1.74 V)
in1:                     1.89 V  (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in2:                     3.42 V  (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in3:                     3.42 V  (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in4:                   248.00 mV (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in5:                   128.00 mV (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in6:                   824.00 mV (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in7:                     3.41 V  (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in8:                     3.30 V  (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in9:                     1.84 V  (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in10:                  176.00 mV (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in11:                  128.00 mV (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in12:                    1.89 V  (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in13:                    1.73 V  (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
in14:                  192.00 mV (min =  +0.00 V, max =  +0.00 V)  ALARM
fan1:                     0 RPM  (min =    0 RPM)
fan2:                  1363 RPM  (min =    0 RPM)
fan3:                     0 RPM  (min =    0 RPM)
fan4:                     0 RPM  (min =    0 RPM)
fan5:                     0 RPM  (min =    0 RPM)
SYSTIN:                +118.0°C  (high =  +0.0°C, hyst =  +0.0°C)  sensor = thermistor
CPUTIN:                 +46.0°C  (high = +80.0°C, hyst = +75.0°C)  sensor = thermistor
AUXTIN0:                +35.0°C  (high =  +0.0°C, hyst =  +0.0°C)  ALARM  sensor = thermistor
AUXTIN1:               +110.0°C    sensor = thermistor
AUXTIN2:               +109.0°C    sensor = thermistor
AUXTIN3:               +109.0°C    sensor = thermistor
SMBUSMASTER 0:          +35.5°C  
PCH_CHIP_CPU_MAX_TEMP:   +0.0°C  
PCH_CHIP_TEMP:           +0.0°C  
PCH_CPU_TEMP:            +0.0°C  
intrusion0:            OK
intrusion1:            ALARM
beep_enable:           disabled

nvme-pci-0100
Adapter: PCI adapter
Composite:    +41.9°C  (low  =  -0.1°C, high = +82.8°C)
                       (crit = +83.8°C)
Sensor 1:     +34.9°C  (low  = -273.1°C, high = +65261.8°C)
Sensor 2:     +39.9°C  (low  = -273.1°C, high = +65261.8°C)

k10temp-pci-00c3
Adapter: PCI adapter
Tctl:         +35.9°C  

amdgpu-pci-0300
Adapter: PCI adapter
vddgfx:      731.00 mV 
vddnb:       937.00 mV 
edge:         +34.0°C  
slowPPT:       2.00 mW
  • k10temp-pci-00c3: CPU 온도
  • nvme-pci-0100: SSD 온도
  • amdgpu-pci-0300: GPU 온도

cat

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$ sudo apt install bat 
$ ln -s /usr/bin/batcat ~/.local/bin/bat
$ cat ContinuousTraining.py
import airflow
from airflow.decorators import dag
from airflow.operators.python_operator import PythonOperator
...
$ bat ContinuousTraining.py
───────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
       │ File: ContinuousTraining.py
───────┼──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
   1   │ import airflow
   2   │ from airflow.decorators import dag
   3   │ from airflow.operators.python_operator import PythonOperator
...